PixelCatchers / Getty Images
Poin Penting
- Infeksi COVID-19 memengaruhi pernapasan dan ucapan.
- Para peneliti di MIT mengembangkan alat berbasis kecerdasan buatan yang menganalisis rekaman audio batuk paksa untuk mendiagnosis COVID-19.
- Alat ini berpotensi menambah atau menggantikan tes diagnostik COVID-19 yang ada, tetapi bukan tanpa kekurangannya sendiri.
Akankah pemeriksaan suhu dan usap hidung yang menyakitkan akan segera berlalu? Dengan menganalisis fitur sonik batuk paksa, perangkat lunak kecerdasan buatan mutakhir menunjukkan janji untuk mengidentifikasi orang yang mengidap COVID-19, menurut hasil penelitian yang dilakukan oleh tim yang terdiri dari tiga peneliti di Massachusetts Institute of Technology. (MIT). Studi bulan September diterbitkan diIEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology.
Seperti semua penyakit pernapasan, COVID-19 menargetkan dan menyerang organ dan jaringan seperti paru-paru, laring (atau kotak suara), dan trakea (atau batang tenggorokan), membatasi asupan oksigen dan menyebabkan perubahan yang sesuai dalam pernapasan dan ucapan. Pada kasus yang parah, perubahan ini "dapat menyebabkan kesulitan bernapas yang mungkin membutuhkan waktu berbulan-bulan untuk diperbaiki," Katherine Herz, MPH, instruktur tambahan studi kesehatan global di Universitas Iowa yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan kepada Verywell, mengutip Universitas Johns Hopkins Dalam kasus yang ringan, perubahan ini bisa jadi terlalu halus untuk dideteksi oleh telinga manusia — tetapi tidak untuk teknologi AI yang canggih (dan super sensitif).
"Suara bicara dan batuk sama-sama dipengaruhi oleh pita suara dan organ di sekitarnya," kata Brian Subirana, PhD, direktur lab MIT Auto-ID dan salah satu penulis studi tersebut.ScienceAlert. "Ini berarti bahwa ketika Anda berbicara, bagian dari pembicaraan Anda seperti batuk dan sebaliknya. Ini juga berarti bahwa hal-hal yang dengan mudah kita peroleh dari kelancaran bicara, AI dapat mengetahui hanya dari batuk, termasuk hal-hal seperti jenis kelamin orang, bahasa ibu, atau bahkan keadaan emosional. "
Apa Artinya Ini Untuk Anda
Status infeksi COVID-19 Anda mungkin tercermin dalam karakteristik vokal Anda. Meski tes batuk COVID-19 tampak menjanjikan, lebih banyak penelitian perlu dilakukan. Sementara itu, Anda dapat mengunjungi situs web departemen kesehatan negara bagian atau lokal Anda untuk mencari informasi lokal terbaru tentang pengujian. Hubungi penyedia layanan kesehatan Anda jika Anda mengalami gejala COVID-19.
Bagaimana Model Dikembangkan?
Para peneliti mengembangkan MIT Open Voice Brain Model (MOVBM), sebuah "kerangka kerja pemrosesan ucapan" berbasis AI yang berfungsi sebagai tes diagnostik COVID-19. MOVBM mengandalkan seperangkat lima biomarker, atau sifat yang umumnya terkait dengan penyakit atau kelainan tertentu, untuk membedakan gangguan pernapasan dari karakteristik infeksi COVID-19. Biomarker ini meliputi:
- Degradasi otot
- Perubahan pita suara
- Perubahan sentimen / mood
- Perubahan pada paru-paru dan saluran pernapasan
“Struktur fisik paru-paru dan saluran pernapasan dapat diubah dengan infeksi pernapasan, dan pada hari-hari awal [pandemi] COVID-19, ahli epidemiologi mendengarkan paru-paru sementara pasien memaksakan batuk sebagai bagian dari metode diagnostik mereka,” tulis para penulis. , menjelaskan cara COVID-19 memengaruhi kualitas vokalisasi.
Dengan membuat mesin perekam audio trilingual (Inggris, Spanyol, dan Catalan), penulis dapat mengumpulkan rekaman audio batuk paksa oleh 5.320 peserta serta informasi medis yang relevan.Data dari 4.256 peserta kemudian dimasukkan ke model untuk "melatih" membedakan antara batuk paksa pada mereka yang dites negatif COVID-19 dan batuk paksa pada mereka yang dites positif COVID-19; Data dari 1.064 partisipan yang tersisa digunakan untuk menguji kemampuannya.
Secara keseluruhan, model tersebut mengidentifikasi dengan benar 100% rekaman audio positif COVID-19 tanpa gejala, 98,5% dari semua rekaman audio positif COVID-19, dan 88% dari semua rekaman audio.
Apakah Model Memiliki Masa Depan dalam Perawatan Kesehatan?
Hasil ini, penulis menulis, menunjukkan bahwa MOVBM "memiliki potensi besar untuk bekerja secara paralel dengan sistem perawatan kesehatan untuk meningkatkan pendekatan saat ini untuk mengelola penyebaran pandemi." Mereka menunjukkan keunggulan model dibandingkan alat pendeteksi COVID-19 yang ada sebagai bukti untuk klaim mereka. Tidak seperti tes virologi dan serologi saat ini, yang masing-masing harganya rata-rata $ 23 dan membutuhkan beberapa hari untuk diproses, misalnya, MOVBM benar-benar gratis, memberikan hasil instan, dan memiliki tingkat akurasi yang lebih tinggi untuk boot.
Namun, dokter melihat hambatan fungsional dan praktis untuk penerapannya secara luas. Joshua O. Benditt, MD, profesor di divisi pulmonary, critical care, dan sleep medicine di University of Washington School of Medicine, memberi tahu Verywell bahwa “ini adalah ide yang menarik tetapi harus diuji pada populasi orang yang bergejala tetapi dengan penyakit lain. "
“Dalam benak saya, pertanyaan sebenarnya adalah, 'Bisakah program ini membedakan batuk seseorang dengan COVID-19 dari seseorang yang terkena flu biasa (juga [a] virus corona), influenza, pneumonia bakterial, dan kondisi umum lainnya?'” dia berkata.
Herz yakin bahwa model tersebut memiliki potensi, tetapi kecanggihan teknologinya dapat membuktikan kejatuhannya.
“Meskipun rekaman batuk terdengar penuh harapan, tidak jelas berapa banyak waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan persetujuan dari FDA, untuk memproduksi lebih banyak mesin yang mampu menganalisis pola batuk seperti yang dijelaskan dalam penelitian, serta melatih orang agar [mereka] mampu. menggunakan peralatan dengan benar sehingga hanya ada sedikit positif palsu dan negatif palsu saat orang-orang diuji, ”katanya. Lagi pula, jauh lebih mudah untuk mengusap bagian dalam mulut seseorang daripada menjalankan analisis pada rekaman audio.
